Кузов легкового автомобиля с передними крыльями Советский патент 1988 года по МПК B62D25/00 

(Л

00 СО

е.2

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к легковым автомобилям.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности путем исключения отрыва потока с боковых поверхностей кузова.

На фиг. 1 представлен описываемый кузов, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

В кузове I легкового автомобиля в передней части размещен двигатель 2 с всасывающим фильтром 3. На боковых поверхностях передних крыльев между колесной нищей 4 и дверью 5 размещены отверстия 6 диаметром 0,01-0,02 высоты крыла и с щагом 1,5- 2 диаметра. Эти отверстия специальными каналами 7 соединены с всасывающим фильтром 3. Для предотвращения отрыва потока необходимо, чтобы расход воздуха отсасывающим устройством был соизмерим с расходом потока в пограничном слое. Этот расход равен

G,,()

где р - плотность воздуха в пограничном слое;

L - ширина пограничного слоя, равная длине линии, вдоль которой производится отсос.

Толщина вытеснения для плоской пластины при турбулентном потоке равна

0,019Х .

(2)

где X - расстояние от начала пластины (крыла) до точки отсоса пограничного слоя. Число Рейнольдса

vX

иХ

V 15-10(3)

где V - коэффициент шероховатости,

V - скорость набегающего потока (автомобиля). Расход топлива двигателем (кг/ч) равен

.0 G( Va

- JO& ,

(4)

Q - путевой расход топлива, литры на 100 км;

р - плотность бензина, 750

На - скорость автомобиля, км/ч.

Расход воздуха двигателем (кг/с) при 1 и ,7 кг/кг

G..4,08 10- Gr

(5) 50

45

55

где Gin - часовой расход топлива;

а- коэффициент избытка воздуха; LO - плотность воздуха. Скорость воздуха в отверстиях на крыле

Сь

(6)

где г и d - число и диаметр отверстий соответственно.

Определим шаг, расположение и число отверстий, необходимых для отсоса пограничного слоя. Эксперименты на пластинах показывают, что успещный отсос осуществляется в том случае, если отверстия занимают 0,7-0,9 ширины пластины. Примем эту величину равной 0,8. В этом случае отсосом удается удержать пограничный слой от отрыва. По конструктивным соображениям диаметр отверстий должен быть не менее 5 и не более 10 мм. Опыты показывают, что удобнее всего отверстия располагать в 2-3 ряда в щахматном порядке.

Из элементарных геометрических соображений число отверстий для отсоса на крыле должно быть равно

,8/ d

(7)

где/- высота крыла;

k - доля высоты крыла, занятая отверс- стиями, которую принимаем равной 0,8.

25

Шаг расположения отверстий, т. е. расстояние между центрами соседних отверстий равен

s,2bid, 1

(8)

где i - число рядов отверстий, принимаемое

равным 2-3.

Для легкового автомобиля типа «ВАЗ при скорости 72 км/ч (20 м/с) на расстоянии ,6 м от начала крыла число Рейнольдса равно 6,995-10 (формула 3), толщина вытеснения 1,696 мм (2). Расход через пограничный слой при плотности воздуха 1,22 кг/м и высоте крыла 0,75 м равен 0,00155 кг/с (1), через два крыла Gnc равен 0,0031 кг/с. Расход топлива Q при скорости 72 км/ч составляет 6 л/100 км. Расход топлива двигателем равен 3,24 кг/ч (4). Расход воздуха Оь 0,0132 кг/с (5).

Таким образом, расход воздуха двигателем много больще расхода через пограничный слой и отсос будет осуществлен успещно.

Приняв диаметр отверстий ,01 м, число рядов 2, определим их число () и шаг ( мм).

Устройство работает следующим образом.

При движении на боковой поверхности крыльев автомобиля образуется пограничный слой, стремящийся к отрь1ву. Через отверстия 6 воздух из пограничного слоя отсасывается двигателем через каналы 7 и фильтр 3. Это уменьшает опасность отрыва пограничного слоя и снижает коэффициент лобового сопротивления и сопротивление воздуха.

Формула изобретения

Кузов легкового автомобиля с передними крыльями, выполненными с колесной нишей и дверями, преимущественно с карбюраторным двигателем, имеющим водушиый фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности за счет исключения отрыва потока с боковых поверхностей кузова, он снабжен воздухопроводами, при этом на боковой поверхности каждого переднего крыла между колесной нишей и дверью выполнены по высоте крыла в не

сколько рядов в шахматном порядке отверстия, сообщенные упомянутыми воздухопроводами с воздушным фильтром двигателя, при этом число отверстий и расстояние между ними выполнены в соответствии с выражениями:

,8 и ,25id,

где Z - число отверстий; / - высота крыла; d - диаметр отверстия; t - число рядов отверстий; S - расстояние между отверстиями.

Изобретение относится к автомобилестроению и предназначено для снижения сопротивления воздуха при движении автомобиля. Цель изобретения - повышение топливной экономичности за счет исключения отрыва потока с боковых поверхностей кузова. Для этого отверстия 6, расположенные по высоте крыльев, соединены с всасывающим фильтром 3 двигателя 2. 2 ил.

as.f